JP2002089342A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】成層燃焼から均質燃焼への燃焼方式の切り替え
に際して、ドライバビリティの悪化を招くことなく、更
なるＮＯｘエミッションの向上や燃焼音の低減を図るこ
とのできる内燃機関の制御装置を提供する。 【解決手段】ＥＣＵ１６は、内燃機関１０の燃焼方式を
成層燃焼から均質燃焼へと切り替えるときに、ＥＧＲバ
ルブ２０の開度変更から所定のディレイ時間の経過後
に、噴射系及び点火系の制御方式を均質燃焼での制御方
式に切り替える。そしてＥＣＵ１６は、その制御方式の
切り替え後、点火時期の遅角補正によるトルク低減制御
を行う。ＥＣＵ１６は、ディレイ時間を運転条件に応じ
て変更するとともに、トルク低減制御での遅角補正量を
そうして変更されるディレイ時間に応じて設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＧＲバルブの開
度制御によってＥＧＲガスの量を調整するとともに、燃
焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で切り替える内燃機
関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば筒内噴射火花点火式内
燃機関のように、成層燃焼と均質燃焼との間で燃焼方式
を切り替えて運転を行う内燃機関が知られている。
【０００３】成層燃焼時には、内燃機関の圧縮行程後期
に燃料を噴射して燃焼室内の点火プラグ周辺部のみに可
燃な濃い混合気の層を形成した状態で燃焼を行い、また
均質燃焼時には、内燃機関の吸気行程中に燃料を噴射し
て燃焼室全体に均質な混合気の層を形成した状態で燃焼
を行うようにしている。そして成層燃焼時には基本的
に、燃料噴射量の制御によって機関出力の調整がなされ
ており、燃料噴射量や点火時期等の噴射系や点火系の制
御量は、アクセル操作量に応じてその値が設定されるよ
うになっている。これに対して均質燃焼時には基本的
に、スロットル開度の制御によって機関出力の調整がな
されており、上記の噴射系や点火系の制御量は、燃焼室
に供給される空気の量（吸入空気量）に応じてその値が
設定されるようになっている。
【０００４】一方、こうした燃焼方式を切り替える内燃
機関においても、排気系と吸気系とを連通するＥＧＲ通
路に設けられたＥＧＲバルブの開度制御によって、排気
系から吸気系へと還流されるＥＧＲガスの量を調整する
ようにしている。そして成層燃焼時には、ＮＯｘエミッ
ションの向上や燃焼音の低減などを目的として、多量の
ＥＧＲガスを吸気系に還流するようにしている。
【０００５】ところが成層燃焼時に導入されたＥＧＲガ
スが、成層燃焼から均質燃焼への切り替え中、或いは切
り替えがなされた後も、吸気系や燃焼室内に多量に残留
していれば、燃焼が不安定となって失火が発生し、ドラ
イバビリティの悪化を招くことがある。
【０００６】そこで、例えば特開平１１−２８７１４３
号公報に示されるように、この種の内燃機関では、成層
燃焼から均質燃焼への切り替え要求がなされると、まず
はＥＧＲバルブの開度を所定の要求開度に変更して、吸
気系に還流されるＥＧＲガスの量を十分に低減するよう
にしている。そして、そのＥＧＲバルブの開度変更から
所定の遅延時間が経過した後に、点火系や噴射系の制御
方式を均質燃焼での制御方式に切り替えるようにしてい
る。これにより、吸気系や燃焼室内に残留したＥＧＲガ
スが十分に掃気された後に、燃焼方式の切り替えが行わ
れるようになって、ドライバビリティの悪化が抑制され
るようになる。
【０００７】また更に、この種の内燃機関では、成層燃
焼から均質燃焼への切り替え時には、吸気系の制御量
（スロットル開度）も、成層燃焼での要求値から均質燃
焼での要求値へと変更される。スロットル開度の要求値
は、同一のアクセル操作量のもとでは、成層燃焼時より
も均質燃焼時の方が閉じ側の値に設定されるようになっ
ている。このため、成層燃焼から均質燃焼への切り替え
がなされると、スロットル開度の要求値は閉じ側の値に
変更されることとなる。
【０００８】ただし、吸気系には、スロットルバルブの
閉じ込み遅れや空気の応答遅れ（スロットルバルブを通
過した空気が燃焼室に到達するまでの移動時間）などの
応答遅れが存在する。したがって、吸気系の制御量を成
層燃焼での要求値から均質燃焼での要求値へと切り替え
た直後には、そうした吸気系の応答遅れのため、吸入空
気量は本来要求される量よりも依然として多い状態とな
っている。このため、均質燃焼の制御方式へと噴射系や
点火系の制御方式を切り替えたときに、依然として本来
の要求量よりも多い吸入空気量に応じてそれら噴射系や
点火系の制御量の値が設定されて、内燃機関のトルクが
一時的に増大され、トルク段差が発生するおそれがあ
る。
【０００９】そこで、例えば特開平１０−６８３７５号
公報や特開平１１−１０７８１５号公報に示されるよう
に、この種の内燃機関では、噴射系や点火系の制御方式
を均質燃焼での制御方式に切り替えた直後に、点火時期
の遅角補正を行うようにしている。そして、上記吸気系
の応答遅れに伴い増大した分に相当するトルクを点火時
期の遅角補正によって相殺することで、トルク段差の発
生を抑え、ドライバビリティの悪化を抑制するようにし
ている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように遅延時間の
設定及び点火時期の遅角補正を行うことで、成層燃焼か
ら均質燃焼への燃焼方式の切り替えにあたってのトルク
変動の発生を抑制して、ドライバビリティの悪化を回避
することはできるものの、その反面、次のような問題も
無視しがたいものとなる。
【００１１】すなわち、上述したような遅延時間を設定
した場合、その遅延時間には、ＥＧＲ量が低減された状
態で成層燃焼が継続されることとなり、ＮＯｘエミッシ
ョンの悪化や燃焼音の増大を招いてしまう。このため、
そうした遅延時間は、可能な限り短縮することが望まし
いものの、十分な遅延時間を確保しなければ、失火の発
生を回避することはできない。このため、ＮＯｘエミッ
ションの悪化や燃焼音の増大の抑制とドライバビリティ
の確保との両立は困難なものとなっている。
【００１２】一方、内燃機関のトルク変動がドライバビ
リティの悪化に繋がり難い運転条件であるときには、上
記遅延時間を短縮することが提案されている。例えば急
加速時には、その加速自体によってショックが生じてい
るため、急加速時以外に比べて、失火によってトルク低
下がドライバビリティの悪化には繋がり難くなってい
る。したがって、そうした条件下では、ドライバビリテ
ィの悪化を招くことなく、遅延時間を短縮して、ＮＯｘ
エミッションの悪化や燃焼音の増大を低減することがで
きるようになる。
【００１３】ただし、そのような条件下であれ、ドライ
バビリティの悪化を招くことなく許容可能なトルク変動
の大きさに上限があるため、上記遅延時間の短縮にも自
ずと限界があった。
【００１４】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、成層燃焼から均質燃焼への
燃焼方式の切り替えに際して、ドライバビリティの悪化
を招くことなく、更なるＮＯｘエミッションの向上や燃
焼音の低減を図ることのできる内燃機関の制御装置を提
供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、排気系と吸気系とを連通す
るＥＧＲ通路内に設けられたＥＧＲバルブの開度制御に
よって前記排気系から前記吸気系へと還流されるＥＧＲ
ガスの量を調整する内燃機関に適用されて、成層燃焼か
ら均質燃焼へと燃焼方式を切り替えるときに、前記ＥＧ
Ｒバルブの開度を該切替時の要求開度に切り替えてから
所定の遅延時間が経過した後に噴射系及び点火系の制御
方式を成層燃焼での制御方式から均質燃焼での制御方式
へと切り替えるとともに、その制御方式の切り替えの直
後に前記内燃機関のトルクを低減するトルク低減制御を
行う内燃機関の制御装置において、前記遅延時間を運転
条件に応じて変更する変更手段と、前記トルク低減制御
にかかる制御量を前記変更される遅延時間に応じて設定
する設定手段とを備えるようにしたものである。
【００１６】この構成では、成層燃焼から均質燃焼へと
燃焼方式を切り替えるときに、ＥＧＲバルブの開度を変
更してから所定の遅延時間が経過した後に、噴射系及び
点火系の制御方式が成層燃焼での制御方式から均質燃焼
での成層燃焼へと切り替えられる。これにより、残留し
たＥＧＲガスの影響が十分に低減されてから噴射系及び
点火系の制御方式が均質燃焼での制御方式に切り替えら
れるようになり、失火の発生に伴うトルクの低下が抑制
されるようになる。また、そうした点火系及び噴射系の
制御方式の切り替え直後には、内燃機関のトルクを低減
するトルク低減制御が行われる。これにより、吸気系の
遅れによるトルクの増大が抑制されている。
【００１７】そして、この構成では、上記遅延時間を運
転状態に応じて変更するとともに、そうして変更される
遅延時間に応じて、トルク低減制御にかかる制御量が設
定されている。このため、遅延時間の変更によって失火
に伴うトルク低下の態様が変化するのに合わせ、トルク
低減制御でのトルク調整を行うことができるようにな
る。これにより、失火によるトルク低下をより好適に抑
制できるようになり、ドライバビリティの悪化を回避し
つつも、そうしたトルク低下を更に許容できるようにな
る。このためひいては、失火によるトルク低下を伴う遅
延時間の更なる短縮を、ドライバビリティを悪化させる
ことなく図ることができるようになる。したがって、ド
ライバビリティを好適に確保しつつも、ＮＯｘエミッシ
ョンの悪化や燃焼音の増大を低減できるようになる。
【００１８】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の内燃機関の制御装置において、前記トルク低減制御
を、前記内燃機関の点火時期を遅角補正することでトル
クを低減するようにするとともに、前記設定手段を、そ
のトルク低減制御にかかる点火時期の遅角補正量を前記
変更される遅延時間に応じて設定するように構成したも
のである。
【００１９】この構成では、点火時期を遅角補正するこ
とでトルク低減制御を行い、その遅角補正量を遅延時間
に応じて設定することで、より容易且つ適切にトルクを
制御することができるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態について、図を参照して詳細に説明する。
【００２１】図１に示すように、車載された筒内噴射火
花点火式内燃機関として構成された内燃機関１０の燃焼
室１１には、吸気通路１２及び排気通路１３が接続され
ている。燃焼室１１へと空気を送るための吸気通路１２
には、燃焼室１１に送られる空気の量（吸入空気量Ｇ
Ａ）を調整するためのスロットルバルブ１５が設けられ
ている。スロットルバルブ１５の開度（スロットル開度
ＴＡ）は、内燃機関１０の各種制御を司る電子制御装置
（ＥＣＵ）１６によるスロットル用モータ１５ａの駆動
制御によって調整されている。また吸気通路１２のスロ
ットルバルブ１５下流側には、同吸気通路１２の内圧
（吸気圧ＰＭ）を検知するための吸気圧センサ１７が設
けられている。ＥＣＵ１６は、この吸気圧センサ１７の
検知結果から、吸入空気量ＧＡを求めている。
【００２２】燃焼室１１には、同燃焼室１１内に燃料を
直接噴射するインジェクタ１８、及びその噴射された燃
料を火花放電によって点火する点火プラグ１９が設けら
れている。これらインジェクタ１８及び点火プラグ１９
は、ＥＣＵ１６によって駆動制御されている。そしてこ
れにより、燃料の噴射時期や噴射期間、及び点火時期
等、内燃機関１０の噴射系及び点火系の制御がＥＣＵ１
６によって行われるようになっている。
【００２３】更に排気通路１３には、燃焼室１１から排
出された排気ガス中の酸素濃度を検知する空燃比センサ
１３ａが設けられており、ＥＣＵ１６はその検知結果を
もとに、燃焼室１１内の混合気の空燃比（混合気中の空
気に占める燃料の重量比）を検知するようにしている。
【００２４】一方、ＥＧＲ通路１４は、内燃機関１０の
排気通路１３と吸気通路１２のスロットルバルブ１５の
下流側とを連通するように設けられている。そしてこの
ＥＧＲ通路１４を通じて、燃焼室１１から排出された排
気ガスの一部が、吸気通路１２内へと再循環されるよう
になっている。ＥＧＲ通路１４には、ＥＧＲバルブ２０
が設けられており、ＥＣＵ１６による同バルブ２０の開
度制御を通じて、吸気通路１２内へと再循環される排気
ガス（ＥＧＲガス）の量（ＥＧＲ量）が調整されてい
る。
【００２５】なお、ＥＣＵ１６には、上記吸気圧センサ
１７を始め、例えば内燃機関１０の回転速度「ＮＥ」を
検知するＮＥセンサ２１、アクセルペダル（図示略）の
操作量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を検知するアクセル
センサ２２等の各種センサやスイッチ等の出力が入力さ
れるようになっており、これにより内燃機関１０や車両
の運転条件が把握されるようになっている。そしてＥＣ
Ｕ１６は、こうして把握された内燃機関１０や車両の運
転条件に応じて、上記スロットルバルブ１５やインジェ
クタ１８、点火プラグ１９、ＥＧＲバルブ２０等の駆動
制御を行うことで、内燃機関１０の各種制御を行ってい
る。
【００２６】そうした制御の一環としてＥＣＵ１６は、
例えば上記アクセル操作量ＡＣＣＰや機関回転速度ＮＥ
等から把握される内燃機関１０の運転条件に応じて、内
燃機関１０の燃焼方式を「成層燃焼」と「均質燃焼」と
の間で切り替える制御を行っている。
【００２７】「均質燃焼」時には、燃料噴射時期を吸気
行程中に設定することで、燃焼室１１内に均質に分散し
た混合気の層を形成した状態で燃焼を行わせるようにし
ている。このときＥＣＵ１６は、空燃比が目標とする所
定の空燃比となるように、燃焼室１１に供給される吸入
空気量ＧＡに応じて、インジェクタ１８からの燃料噴射
量の要求値、すなわち要求噴射量Ｑを設定するようにし
ている。一方、吸入空気量ＧＡは、スロットルバルブ１
５の開度（スロットル開度）ＴＡに応じて調整される。
このため、均質燃焼時の内燃機関１０の出力は、スロッ
トルバルブ１５の開度制御によって調整されることとな
る。
【００２８】一方、「成層燃焼」時には、燃料噴射時期
を点火直前の圧縮行程後期に設定することで、点火プラ
グ１９の周囲のみに可燃な濃い混合気の層を部分的に形
成した状態で燃焼を行うようにしている。そしてこれに
より、成層燃焼時には、均質燃焼の限界を超えた超希薄
な空燃比での燃焼が可能となっている。こうした成層燃
焼時には、燃料噴射量の制御によって内燃機関１０の出
力が調整されており、要求噴射量Ｑは、アクセル操作量
ＡＣＣＰやエアコン負荷、電気負荷によって決まる要求
負荷ＫＬに応じて設定されている。
【００２９】続いて、以上のように構成された本実施形
態における成層燃焼から均質燃焼への燃焼方式の切り替
えについて説明する。本実施形態では、上述した従来の
内燃機関の制御装置と同様、成層燃焼から均質燃焼への
燃焼方式の切り替えに際し、まずＥＧＲバルブ２０の開
度を切替時の要求開度（ここでは「全閉」）に変更する
ようにしている。そして、そのＥＧＲバルブ２０の開度
変更から所定のディレイ（遅延）時間が経過した後に、
噴射系及び点火系の制御方式を成層燃焼での制御方式か
ら均質燃焼での制御方式へと切り替えるようにしてい
る。
【００３０】また本実施形態では、そうして噴射系及び
点火系の制御方式を成層燃焼での制御方式から均質燃焼
での制御方式へと切り替えた後、点火時期の遅角補正に
よる内燃機関のトルクを低減するトルク低減制御を行っ
ている。
【００３１】こうして、ディレイ時間の設定によって失
火に伴うトルク低下を抑制し、また点火時期の遅角補正
によるトルク低減制御によって吸気系の遅れに起因する
トルク増大を抑制することで、燃焼方式の切り替え中の
トルク変動を防止できることは、上述した通りである。
【００３２】一方、トルク変動がドライバビリティに与
える影響の度合いは、運転条件によって異なっており、
特定の条件下では失火に伴うトルクの低下をある程度ま
で許容することができる。そこで本実施形態では、運転
条件に応じて上記ディレイ時間を変更するようにしてい
る。そして失火に伴うトルク変動がドライバビリティの
悪化に繋がり難い運転条件にあるときには、そうでない
ときに比して上記ディレイ時間を短縮するようにしてい
る。こうしてドライバビリティの悪化を回避しつつもデ
ィレイ時間の短縮を図り、燃焼方式の切り替えをより早
期に完了して、ＮＯｘエミッションの悪化や燃焼音の増
大を低減するようにしている。
【００３３】以上説明したような成層燃焼から均質燃焼
への燃焼方式の切り替えにあたり、本実施形態では更
に、点火時期の遅角補正に係る遅角補正量Ａを、上記運
転条件に応じて変更されるディレイ時間に応じて設定す
るようにしている。そしてこれにより、上記燃焼方式の
切り替えを更に好適な態様で行うことができる。
【００３４】以下、こうした本実施形態の内燃機関の制
御装置での成層燃焼から均質燃焼への燃焼方式の切り替
えに係る具体的な制御について、図２〜図５を併せ参照
して詳細に説明する。
【００３５】図２及び図３は、成層燃焼から均質燃焼へ
の燃焼方式の切り替えに係るＥＣＵ１６の制御手順をそ
れぞれ示している。また図４は、そうした燃焼方式の切
り替え時の制御態様を示している。
【００３６】さて、図４（ａ）に示すように、時刻ｔ０
において、成層燃焼から均質燃焼への切り替え要求がな
されると、ＥＣＵ１６はまず、そのときの内燃機関１０
の回転速度ＮＥと要求負荷ＫＬに基づいて基準ディレイ
時間Ｔdn1、Ｔdn2を算出する（図２のステップ１０）。
【００３７】ここで基準ディレイ時間Ｔdn1、Ｔdn2は、
上述したようなトルク変動がドライバビリティの悪化に
繋がり難い条件にないときに設定されるディレイ時間と
なっている。また基準ディレイ時間Ｔdn1、Ｔdn2は、Ｅ
ＧＲバルブ２０の開度が変更されて後、失火を生じさせ
ないレベルまで残留ＥＧＲガスが低減されるのに十分な
ディレイ時間として設定されている。なお、基準ディレ
イ時間Ｔdn1は、ＥＧＲバルブ２０の開度変更から吸気
系の制御方式を均質燃焼での制御方式に切り替える迄の
ディレイ時間として、また基準ディレイ時間Ｔdn2は、
そうした吸気系の制御方式の変更から点火系及び噴射系
の制御方式を均質燃焼での制御方式に変更するまでのデ
ィレイ時間として、それぞれ設定されている。
【００３８】そして、続くステップ２０において、ＥＣ
Ｕ１６は、そのときディレイ時間の短縮に係る運転条件
が成立しているか否かを判断している。すなわち、ここ
でＥＣＵ１６は、トルク変動がドライバビリティの悪化
に繋がり難く、ディレイ時間の短縮によって生じるトル
ク低下をある程度は許容し得る条件にあるか否かを判断
している。例えば、次のような運転条件が、上記のよう
な条件を満たす運転条件となる。
【００３９】急加速時には、上述したように、加速ショ
ックがそもそも存在しているため、トルク変動がドライ
バビリティの悪化に繋がり難くなっている。また、高負
荷時にも、内燃機関１０の発生する騒音や振動が大き
く、多少のトルク変動であればドライバビリティの悪化
を招くことはない。
【００４０】また自動変速機にロックアップクラッチを
備える車両においては、そのロックアップクラッチのフ
ルロック解除時も、上記条件が成立する。こうした車両
では、ロックアップクラッチをフルロックとすること
で、自動変速機の入力側と出力側とを機械的に連結し、
クランクシャフトと車軸と間の動力伝達を、トルクコン
バータのオイルを媒介せずに直接的に行うことができ
る。このためフルロック時には、内燃機関１０のトルク
変動が直接的に車軸へと伝達されるようになり、トルク
変動がドライバビリティの悪化に繋がり易くなってい
る。これに対して、フルロック解除時、すなわちロック
アップクラッチの連結が完全に解除されたとき、或いは
そうした連結が部分的に行われているスリップ状態にあ
るときには、内燃機関１０の回転がトルクコンバータの
オイルを媒介して車軸へ伝達される。このため、フルロ
ック解除時には、フルロック時に比して、トルク変動が
ドライバビリティの悪化に繋がり難くなっている。
【００４１】そしてＥＣＵ１６は、その判断結果によっ
て、その後の処理を変更するようにしている。ここでは
まず、上記運転条件が成立しなかったとき（ステップ２
０：ＮＯ）、すなわちトルク変動がドライバビリティの
悪化に繋がり難い運転条件にないときの処理を説明す
る。
【００４２】このときＥＣＵ１６は、上記の基準ディレ
イ時間Ｔdn1、Ｔdn2を、そのまま実際に用いるディレイ
時間Ｔd1、Ｔd2に設定して（ステップ３６）、その後の
燃焼方式の切り替えに係る処理を実行する。
【００４３】すなわち、まずは図４（ｂ）に示すよう
に、上記切り替え要求がなされた時刻ｔ１において、Ｅ
ＧＲバルブ２０の目標開度を切り替え時の要求開度（こ
こでは全閉）に変更する（ステップ４０）。そしてそれ
から上記ディレイ時間Ｔd1に設定された基準ディレイ時
間Ｔdn1が経過した時刻ｔ２において（ステップ５０：
ＹＥＳ）、同図（ｃ）に一点鎖線で示すように、吸気系
の制御方式を均質燃焼での制御方式に切り替える。これ
により、その時刻ｔ２においてスロットルバルブ１５の
開度ＴＡは、同図（ｄ）に一点鎖線で示されるように、
均質燃焼での要求開度に変更される（ステップ６０）。
こうしたスロットルバルブ１５の開度変更後、吸入空気
量ＧＡは、同図（ｅ）に一点鎖線で示すように、遅れを
伴って推移し、しばらくは、本来の均質燃焼での要求量
を上回り、過剰となっている。
【００４４】その後、上記ディレイ時間Ｔd2に設定され
た基準ディレイ時間Ｔdn2がその時刻ｔ２から経過した
時刻ｔ４において（ステップ７０：ＹＥＳ）、同図
（ｆ）に一点鎖線で示すように、点火系及び噴射系の制
御方式を均質燃焼での制御方式に切り替える（ステップ
８０）。そして、その切り替えとともに、同図（ｇ）に
一点鎖線で示すように遅角補正量Ａを設定して、点火時
期の遅角補正によるトルク低減制御を実行する（ステッ
プ１１０）。
【００４５】なお、このときの遅角補正量Ａは、内燃機
関１０の回転速度ＮＥと要求負荷ＫＬとに基づいて求め
られる（ステップ１０５）。ここでの遅角補正量Ａは、
上記吸入空気量ＧＡの過剰分に相当するだけのトルクを
低減するように設定される。より具体的には、遅角補正
量Ａは、時刻ｔ４から所定期間は上記のように設定され
るものの、その後は吸入空気量ＧＡの推移に拘わらず、
その値が徐々に「０」へと収束されている。
【００４６】そして、そうした点火時期の遅角補正によ
るトルク低減制御が終了した後、ＥＧＲバルブ２０の開
度を均質燃焼での要求開度に変更して（ステップ１２
０）、燃焼方式の切り替えを完了する。
【００４７】このように、上述したようなトルク変動が
ドライバビリティの悪化に繋がり難い条件にないときに
は、失火を生じさせないレベルに残留ＥＧＲガスが低減
されるのに十分なディレイ時間を設定するようにしてい
る。また、このときには、吸気系の遅れによる吸入空気
量ＧＡの過剰分に相当するトルクを低減するように遅角
補正量Ａを設定して、点火時期の遅角補正を行ってい
る。そしてこれにより、図５（ａ）に示されるように、
燃焼方式の切り替え中のトルク変動をほとんど生じさせ
ないようにしている。
【００４８】これに対して、上記所定の運転条件が成立
するとき（ステップ２０：ＹＥＳ）、すなわちトルク変
動がドライバビリティの悪化に繋がり難い条件にあると
きには、次の処理が行われる。
【００４９】すなわち、このときＥＣＵ１６は、上記基
準ディレイ時間Ｔdn1、Ｔdn2を求めるとともに（図２の
ステップ１０）、そうした時間Ｔds1、Ｔds2を更に求め
ている（ステップ３０）。そしてＥＣＵ１６は、こうし
て求めた時間Ｔds1、Ｔds2を実際の処理に用いるディレ
イ時間Ｔd1、Ｔd2に設定して（ステップ３３）、その後
の処理を実施する。
【００５０】これらの時間Ｔds1、Ｔds2は、内燃機関１
０の回転速度ＮＥ及び要求負荷ＫＬに加え、ドライバビ
リティ悪化へのトルク変動の繋がり難さを加味して求め
られる。こうして求められた時間Ｔds1、Ｔds2は、基準
ディレイ時間Ｔdn1、Ｔdn2よりも短い時間に設定されて
いる。よって、このときには、残留ＥＧＲガスの影響が
十分に低減されるだけのディレイ時間の経過を待たず
に、燃焼方式の切り替えが進められ、その結果、失火に
よる若干のトルク低下が生じることとなる。
【００５１】したがって、このときには、切り替え要求
がなされた時刻ｔ０において、ＥＧＲバルブ２０の目標
開度を切り替え時の要求開度である全閉に設定した後
（ステップ４０）、図４（ｃ）に実線で示すように、上
記時間Ｔds1が経過した時刻ｔ１において、吸気系の制
御方式を均質燃焼での制御方式に切り替え、同じく同図
（ｅ）に実線で示すように、スロットル開度ＴＡを均質
燃焼での要求開度に変更している（ステップ６０）。
【００５２】そして、ディレイ時間Ｔd2として設定され
た上記時間Ｔds2がその時刻ｔ１から経過した時刻ｔ３
において、同図（ｆ）に実線で示すように、点火系及び
噴射系の制御方式を均質燃焼での制御方式に切り替える
（ステップ８０）。そしてそれとともに、同図（ｇ）に
実線で示すように設定された遅角補正量Ａにて、点火時
期の遅角補正によるトルク低減制御を実行する（ステッ
プ１１０）。
【００５３】ただし、このときの遅角補正量Ａは、内燃
機関１０の回転速度ＮＥ及び要求負荷ＫＬに加え、ディ
レイ時間の短縮度合Ｐを更に加味して求められている
（ステップ１００）。この短縮度合Ｐは、このときのデ
ィレイ時間として設定された時間Ｔds1、Ｔds2の上記両
基準ディレイ時間Ｔdn1、Ｔdn2の和に対する比として求
められている。同図（ｇ）に実線で示される短縮度合Ｐ
を加味して設定された遅角補正量Ａは、同じく同図
（ｇ）に破線で示される回転速度ＮＥ及び要求負荷ＫＬ
のみから求められた本来の遅角補正量Ａに比して小さな
値が設定されている。すなわち、このときの点火時期の
遅角補正によるトルク低減制御では、吸入空気量ＧＡの
過剰分に相当するだけの十分なトルク低減が行われず、
トルクの増大が生じることとなる。
【００５４】そしてやはり、そうした点火時期の遅角補
正によるトルク低減制御が終了した後、ＥＧＲバルブ２
０の開度を均質燃焼での要求開度に変更して（ステップ
１２０）、燃焼方式の切り替えを完了する。
【００５５】以上のように本実施形態では、運転条件に
応じてディレイ時間Ｔd1、Ｔd2を変更するようにしてい
る。こうして、ディレイ時間Ｔd1、Ｔd2を変更すれば、
燃焼方式の切り替え中の残留ＥＧＲガスの量が変化し、
そうした残留ＥＧＲガスの影響によって生じるトルク低
下の態様も変化する。ここで本実施形態では、そうして
変更されたディレイ時間Ｔd1、Ｔd2によって決まるディ
レイ時間の短縮度合Ｐに応じて遅角補正量Ａを設定して
いるため、そうした失火によるトルク低下に合わせて適
切なトルクの調整がなされるように点火時期の遅角補正
を行うことができる。
【００５６】ディレイ時間Ｔd1、Ｔd2の変更によって失
火が発生してトルク低下が生じるような場合にも、例え
ば図５（ｂ）に示すよう、そのトルク低下の直後に、適
宜な大きさのトルク増大が生じるように遅角補正量Ａを
設定することで、失火により生じたトルク低下がドライ
バビリティの悪化に繋がらないようにすることができ
る。これは、そうした短期間の正負両方向へのトルク変
動は、内燃機関１０から車軸へと伝達されるまでの間に
互いに相殺されてしまうためである。こうして同図
（ｃ）に示すよう、より大きなトルク低下が生じた場合
であれ、それに合わせ、より大きなトルク増大が生じる
ように遅角補正量Ａを設定すれば、ドライバビリティの
悪化を回避し得る。
【００５７】このように、ディレイ時間Ｔd1、Ｔd2（こ
こではそのディレイ時間によって決まる短縮度合Ｐ）に
応じて遅角補正量Ａを設定すれば、ディレイ時間の設定
の如何によって変化するトルク低下に合わせた適宜なト
ルク制御が可能となる。そして、そうしたトルク制御に
よって、ドライバビリティの悪化を好適に防止しながら
も、より大きなトルク低下の発生を許容できるようにな
り、ひいては更なるディレイ時間の短縮が可能となる。
【００５８】以上説明した本実施形態によれば、以下に
記載の効果を奏することができるようになる。 （１）本実施形態では、成層燃焼から均質燃焼へと燃焼
方式を切り替えるときに、ＥＧＲバルブ２０の開度変更
から噴射系及び点火系の制御方式の切り替えに至る迄の
ディレイ時間Ｔd1、Ｔd2を、運転状態に応じて変更する
ようにしている。そして、そうして変更されるディレイ
時間Ｔd1、Ｔd2に応じて遅角補正量Ａを設定して、そう
した噴射系及び点火系の制御方式の切り替え直後の点火
時期の遅角補正によるトルク低減制御を行うようにして
いる。このため、ディレイ時間Ｔd1、Ｔd2の変更によっ
て失火に伴うトルク低下の態様が変化するのに合わせ、
適宜にトルクを調整できるようになる。これにより、失
火によるトルク低下をより好適に抑制できるようにな
り、ドライバビリティの悪化を回避しつつも、そうした
トルク低下を更に許容できるようになる。このためひい
ては、失火によるトルク低下を伴うディレイ時間Ｔd1、
Ｔd2の更なる短縮を、ドライバビリティを悪化させるこ
となく図ることができるようになる。したがって、ドラ
イバビリティを好適に確保しつつも、ＮＯｘエミッショ
ンの悪化や燃焼音の増大を低減できるようになる。
【００５９】以上の本実施形態は、次のように変更する
こともできる。・上記実施形態では、遅角補正量Ａをデ
ィレイ時間の短縮度合Ｐを用いて設定しているが、ディ
レイ時間の値そのものに基づいて遅角補正量Ａを設定す
るようにしてもよい。また、ディレイ時間に直接対応し
てその値が変化するパラメータであれば、任意のパラメ
ータに基づいて遅角補正量Ａを設定するようにしても良
い。そうした場合であれ、上記実施形態と同様に、ディ
レイ時間によって変化するトルクの低下態様に合わせ、
適切なトルク制御が可能となり、上記実施形態と同様の
効果を奏することができる。
【００６０】・上記実施形態では、点火時期の遅角補正
によって上記のようなトルク低減制御を行うようにして
いるが、例えば燃料噴射量の補正など、他のパラメータ
によって同様のトルク低減制御を行うようにしてもよ
い。その場合であれ、そうしたトルク低減制御に係る制
御量を、ディレイ時間に応じて設定するようにすれば、
やはりトルクの低下に合わせた適切なトルク制御が可能
となって、上記実施形態と同様の効果を奏することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態についてその全体構造の模
式図。
【図２】燃焼方式の切り替え時の処理手順を示すフロー
チャート。
【図３】同じく燃焼方式の切り替え時の処理手順を示す
フローチャート。
【図４】燃焼方式の切り替え時の制御態様を示すタイム
チャート。
【図５】燃焼方式の切り替え中のトルクの推移を示す略
図。
【符号の説明】
１０…内燃機関、１１…燃焼室、１２…吸気通路、１３
…排気通路、１４…ＥＧＲ通路、１５…スロットルバル
ブ、１６…電子制御装置（ＥＣＵ：変更手段、設定手
段）、１８…インジェクタ、１９…点火プラグ、２０…
ＥＧＲバルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/02 ３３０ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３３０Ｅ ３３０Ｆ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ ５７０ ５７０Ａ ５８０ ５８０Ｈ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｇ Ｆターム(参考） 3G022 AA07 AA10 CA04 DA02 DA06 EA01 GA01 GA05 GA06 GA07 GA08 GA20 3G062 AA07 BA06 BA08 DA06 FA08 FA13 FA17 GA01 GA02 GA04 GA05 GA06 GA17 GA21 GA26 3G084 AA04 BA05 BA09 BA13 BA17 BA20 CA04 DA05 DA10 DA11 EA11 EB12 EB15 EB16 FA06 FA07 FA10 FA11 FA14 FA29 FA33 FA37 FA38 3G092 AA01 AA06 AA09 AA17 AB02 AB20 BA07 BA09 BB03 DC01 DC09 DE03Y EA04 EA06 EA16 EA17 EB02 EC02 EC03 FA03 FA08 FA17 GA12 HA05Z HD05Z HD07Z HE01Z HF04Z HF11Z HF15Z 3G301 HA01 HA04 HA13 HA16 JA04 JA12 JA14 JA25 KA12 LA01 LB04 LC01 MA01 MA13 MA18 NA03 NB11 NB15 ND05 ND12 NE01 NE06 NE22 PA01Z PA07Z PA11Z PD01Z PD15Z PE01Z PF03Z PF06Z PF07Z PF13Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】排気系と吸気系とを連通するＥＧＲ通路内
    に設けられたＥＧＲバルブの開度制御によって前記排気
    系から前記吸気系へと還流されるＥＧＲガスの量を調整
    する内燃機関に適用されて、成層燃焼から均質燃焼へと
    燃焼方式を切り替えるときに、前記ＥＧＲバルブの開度
    を該切替時の要求開度に切り替えてから所定の遅延時間
    が経過した後に噴射系及び点火系の制御方式を成層燃焼
    での制御方式から均質燃焼での制御方式へと切り替える
    とともに、その制御方式の切り替えの直後に前記内燃機
    関のトルクを低減するトルク低減制御を行う内燃機関の
    制御装置において、 前記遅延時間を運転条件に応じて変更する変更手段と、
    前記トルク低減制御にかかる制御量を前記変更される遅
    延時間に応じて設定する設定手段とを備えることを特徴
    とする内燃機関の制御装置。
  2. 【請求項２】前記トルク低減制御は、前記内燃機関の点
    火時期を遅角補正することでトルクを低減するものであ
    って、前記設定手段は、そのトルク低減制御にかかる点
    火時期の遅角補正量を前記変更される遅延時間に応じて
    設定するものである請求項１記載の内燃機関の制御装
    置。
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